بازیابی عملکرد نورون ها با نور
به گزارش سیناپرس همدان، دانشمندان توضیح داده اند که چگونه ترکیبی از نورون های حرکتی جایگزین پیوند شده و تحریک نوری عصب (استفاده از نور برای فعال کردن نورون ها) می تواند عملکرد عضلانی را در یک مدل موش اسکلروز جانبی آمیوتروفیک بسیار تهاجمی (ALS) بهبود بخشد.
تحقیقات آنها روی موش‌ها که در eLife منتشر شد، توسط ویراستاران به‌عنوان یک مطالعه بنیادی توصیف می‌شود که شواهد قانع‌کننده‌ای برای بازیابی عصب و انقباضات عضلانی در شکل پیشرفته ALS ارائه می‌دهد. این یافته ها در نهایت می تواند راه را برای درمان کمکی که می تواند به طور یکسان برای همه بیماران ALS اعمال شود، هموار کند.
ALS شایع ترین شکل بیماری نورون حرکتی (MND) در بزرگسالان است. مشخصه اولیه ALS شکستن اتصالات عصبی عضلانی (ارتباط بین انتهای عصب حرکتی و یک عضله) است که باعث عصب کشی عضله می شود. این شکست منجر به ضعف عضلانی، فلج و در نهایت مرگ زودرس می شود. میانگین زمان بقا در ALS، پس از شروع اولیه علائم، حدود 20 تا 48 ماه است.
دکتر بارنی برایسون، پژوهشگر ارشد غیر بالینی انجمن MND و همکار ارشد NIHR BRC UCL، در بخش بیماری های عصبی عضلانی، مؤسسه نورولوژی UCL Queen Square، لندن، بریتانیا توضیح می دهد: تغییرات سلولی و مولکولی که زمینه ساز انحطاط نورون در ALS است بسیار پیچیده است و می تواند بین بیماران مختلف بسیار متفاوت باشد. به همین دلیل، در حال حاضر هیچ روش درمانی وجود ندارد که بتواند از پیشرفت علائم در بیماران ALS جلوگیری کند.
برایسون و همکارانش قبلاً یک استراتژی اثبات مفهوم برای غلبه بر عصب کشی عضلانی در مدل آسیب عصبی فلج عضلانی در موش نشان داده بودند. این استراتژی از تکنیکی به نام تحریک نوری عصب (ONS) برای تحریک نورون‌های حرکتی جایگزین پیوند شده با استفاده از یک دیود ساطع کننده نور کوچک که برای حساس بودن به نور اصلاح شده‌اند، استفاده می‌کند. در مطالعه حاضر، هدف تیم تعیین این بود که آیا این استراتژی می‌تواند برای عصب‌سازی مجدد و بازیابی عملکرد عضلانی در یک مدل بسیار تهاجمی ALS سازگار باشد یا خیر.
ابتدا، تیم به دنبال اطمینان از این بودند که نورون‌های حرکتی سالم اهداکننده می‌توانند در فرآیند پیوند زنده بمانند و توسط سیستم ایمنی گیرنده مورد حمله قرار نگیرند. پس از آزمایش‌هایی که با داروی سرکوب‌کننده سیستم ایمنی تاکرولیموس، که به طور منظم در پیوند اعضای انسان استفاده می‌شود، نشان داد که برای استفاده در مدل موش ALS بی‌خطر است، آنها به دنبال شکل خاصی از سرکوب‌کننده سیستم ایمنی بودند که باعث شد نوعی آنتی‌بادی به نام H57-597 را امتحان کنند.
این درمان به جلوگیری از رد پیوند کمک کرد و با موفقیت برخی از اتصالات عصبی را به عضلات هدف بازگرداند. با این حال، نیروی انقباضات عضلانی ناشی از درمان هنوز نسبتا ضعیف بود.
تشکیل و نگهداری اتصالات عصبی عضلانی فرآیندهای وابسته به فعالیت هستند. این بدان معناست که بدون تحریک منظم، نورون‌های حرکتی پیوند شده ممکن است زنده بمانند، اما بعید است که اتصالات عصبی عضلانی بالغ را تشکیل دهند، که می‌تواند انقباضات ضعیف عضلانی مشاهده شده توسط تیم را توضیح دهد.
برای اطمینان از تحریک منظم، آنها از یک سیستم تحریک نوری بی‌سیم در موش‌ها برای تحمیل انقباضات ماهیچه‌ای منظم به مدت 1 ساعت در روز استفاده کردند. پس از 21 روز از این تمرین تحریک نوری، موش ها بیش از 13 برابر در نیروی انقباض عضلانی بهبود یافتند.
این یافته‌ها مهم هستند زیرا نشان می‌دهند که عضلات آسیب‌دیده در مدل موش ALS، حتی تا مراحل پایانی بیماری، پذیرای عصب‌سازی مجدد توسط نورون‌های حرکتی پیوند شده سالم هستند.
نویسندگان می گویند هنوز چالش های زیادی وجود دارد که باید قبل از استفاده از این روش برای بازگرداندن عملکرد عضلانی در بیماران ALS غلبه کرد. مطالعات بیشتری برای تأیید اینکه آیا روش پیوند با نورون‌های حرکتی انسان کار می‌کند و اینکه آیا برای بهبود کیفیت زندگی بیمار کافی است، مورد نیاز است. علاوه بر این، این رویکرد باید در سایر اشکال MND، به ویژه آنهایی که امید به زندگی بیشتری دارند، آزمایش شود تا اثربخشی طولانی مدت این روش تایید شود.
نویسنده ارشد لیندا گرین اسمیت، پروفسور دپارتمان بیماری‌های عصبی-عضلانی، مؤسسه نورولوژی کوئین اسکوئر UCL، نتیجه‌گیری می‌کند: مطالعه ما نشان می‌دهد که نورون‌های حرکتی جایگزین می‌توانند قوی و قابل اعتماد عضلات هدف را در مدل پیشرفته ALS عصب دهی کنند.
اگر بتوان این رویکرد را با موفقیت به بیماران ALS ترجمه کرد، افزونگی زیرگروه نورون حرکتی استفاده شده به این معنی است که یک نوع نورون حرکتی می‌تواند برای هدف قرار دادن تعداد زیادی از عضلات مختلف در بیماران ALS ایجاد شود. این به نوبه خود منجر به یک گزینه درمانی کارآمدتر و گسترده تر می شود.
منبع: eLife
مترجم: سید سپهر ارومیهء
